Nghiên cứu đề xuất các giải pháp khoa họccông nghệ để phòng chống sạt lở bờ, vét dòng chảy phù hợp để ổn định lòng dẫn sông Ba đoạn từ Gành Bà ra cửa biển Đà Rằng

241 ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NHẰM ỔN ĐỊNH LÒNG DẪN SÔNG BA ĐOẠN TỪ GÀNH BÀ ĐẾN CỬA BIỂN ĐÀ RẰNG .... Vấn đề qui hoạch chỉnh trị sông cửa sông Đà Rằng đặt ra mộ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỞ ĐẦU 4

0.1 MỘT SỐ NÉT TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 5

0.1.1 Tầm quan trọng của đối tượng nghiên cứu 5

0.1.2 Tính cấp thiết của đề tài 10

0.1.3 Các lĩnh vực nghiên cứu chính của đề tài 12

0.1.4 Cách tiếp cận 13

0.2 NHỮNG CĂN CỨ VÀ CƠ SỞ PHÁP LÝ 16

0.3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 16

0.3.1 Mục tiêu 16

0.3.2 Nội dung 16

0.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT SỬ DỤNG 21

0.4.1 Phương pháp nghiên cứu 21

0.4.2 Kỹ thuật sử dụng 21

0.5 NHỮNG SẢN PHẨM CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI 22

0.5.1 Sơ đồ 22

0.5.2 Bảng số liệu 22

0.5.3 Báo cáo phân tích 22

0.5.4 Tài liệu dự báo 23

0.5.5 Chương trình máy tính 23

0.5.6 Những vấn đề khác 23

Chương 1 24

TỔNG QUAN THỰC TRẠNG XÓI LỞ, BỒI TỤ TẠI HẠ DU SÔNG BA VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG 24

1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 25

1.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 25

1.1.1.1 Vị trí địa lý 25

1.1.1.2 Đặc điểm địa hình 26

1.1.1.3 Đặc điểm địa chất đoạn sông nghiên cứu 27

1.1.1.4 Mạng lưới sông suối trên lưu vực 29

1.1.1.5 Đặc điểm khí hậu 31

1.1.1.6 Đặc điểm thủy văn và thủy năng 33

1.1.2 Đặc điểm điều kiện kinh tế xã hội 35

1.1.2.1 Các công trình thủy lợi đã xây dựng ở hạ du sông Ba 35

1.1.2.2 Tình hình KT-XH tỉnh Phú Yên 39

1.1.2.3 Mục tiêu và phương hướng phát triển kinh tế tỉnh Phú Yên 40

1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÓI BỒI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 43

1.2.1 Đặt vấn đề 43

1.2.2 Quá trình biến đổi lòng dẫn tại các khu vực xói lở, bồi tụ trọng điểm 45 1.2.2.1 Khu vực thượng lưu 45

1.2.2.2 Khu vực Gành Bà 46

1.2.2.3 Khu vực Hoà Thắng 47

1.2.2.5 Khu vực cầu Đà Rằng cũ 49

1.2.2.6 Khu vực cửa biển Đà Rằng 52

1.3 ĐÁNH GIÁ NHỮNG VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG DO BIẾN ĐỔI LÒNG DẪN GÂY RA ĐỐI VỚI DÂN SINH, KT-XH VÀ MÔI TRƯỜNG 56

1.3.1 Ảnh hưởng đến giao thông, thủy lợi 56

1.3.2 Ảnh hưởng đến năng xuất cây trồng 58

1.3.3 Ảnh hưởng do ô nhiễm nước 58

1.3.4 Ảnh hưởng đến ổn định của khu dân cư 59

1.4 KẾT LUẬN SƠ BỘ 60

Chương 2 61

NGUYÊN NHÂN, QUI LUẬT DIỄN BIẾN LÒNG DẪN, QUI LUẬT HÌNH THÁI SÔNG 61

2.1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI SÔNG 62

2.1.1 Đặc điểm hình thái đoạn sông qua phân tích ảnh viễn thám 62

2.1.2 Đặc điểm hình thái sông dựa trên tài liệu thực đo 66

2.2 ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU ÔN ĐỊNH LÒNG DẪN 87

2.2.1 Lưu lượng tạo lòng 87

2.2.2 Các chỉ tiêu ổn định lòng dẫn 101

2.3 NGUYÊN NHÂN, CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ CƠ CHẾ GÂY NÊN XÓI LỞ, BỒI TỤ 105

2.3.1 Ảnh hưởng do điều kiện tự nhiên 105

2.3.1.1 Yếu tố mưa bão 105

2.3.1.2 Yếu tố bùn cát 106

2.3.1.3 Yếu tố thủy triều 106

2.3.2 Ảnh hưởng do đặc điểm kinh tế-xã hội 107

2.3.2.1 Hoạt động của các công trình thủy lợi ở thượng lưu 107

2.3.2.2 Các hoạt động dân kinh, kinh tế 108

2.3.3 Nguyên nhân 109

2.3.4 Cơ chế gây nên xói lở, bồi tụ 110

Chương 3 119

NGHIÊN CỨU DỰ BÁO TỐC ĐỘ XÓI BỒI, XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC, PHẠM VI XÓI BỒI NGUY HIỂM ĐỂ DI DỜI, PHÒNG TRÁNH 119

3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 120

3.1.1 Các phương pháp nghiên cứu 121

3.1.1.1 Phương pháp 1: Phương pháp điều tra, khảo sát, phân tích tài liệu 121 3.1.1.2 Phương pháp 2: Phương pháp mô hình vật lý 121

3.1.1.3 Phương pháp 3: Phương pháp mô hình toán 122

3.1.1.4 Phương pháp 4: Phương pháp sử dụng công thức thực nghiệm 123

3.1.2 Áp dụng đối với khu vực hạ du sông Ba 124

3.2 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN MIKE 21C PHỤC VỤ CHO NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN LÒNG SÔNG Ở HDSB 125

3.2.1 Sự cần thiết và phạm vi mô hình 125

3.2.2 Giới thiệu mô hình MIKE 21C 125

[17] 128

3.2.2.2 Mô đun tính toán hình thái 130

3.2.3.1 Thiết lập lưới cong trực giao để mô hình tính và xây dựng số liệu địa

hình theo lưới tính toán 140

3.2.3.2 Điều kiện biên thủy lực 143

3.2.4 Kiểm định và hiệu chỉnh mô hình toán 144

3.2.5 kết quả tính toán thủy lực ở đoạn sông hạ du sông Ba 147

3.2.5.1 Phạm vi và trường tính toán 147

3.2.5.2 Các nhận xét rút ra từ kết quả tính toán 152

3.2.6 Kết quả tính toán bùn cát và dự báo xói lở biến đổi lòng dẫn 153

3.2.6.1 Kịch bản trong điều kiện chưa có công trình 153

3.2.6.2 Kịch bản dòng chảy lũ trong điều kiện có công trình 162

3.3 DỰ BÁO SẠT LỞ THEO CÔNG THỨC KINH NGHIỆM 168

3.3.1 Tiền đề phương pháp dự báo 168

3.3.2 Xây dựng công thức tính tốc độ xói lở bờ cho đoạn sông Ba đoạn từ Gành Bà đến Cửa Biển Đà Rằng 173

3.3.3 Kết quả tính toán 178

3.4 XÂY DỰNG CÁC BƯỚC DỰ BÁO DIỄN BIẾN LÒNG DẪN PHỤC VỤ PHÒNG CHỐNG VÀ GIẢM NHẸ THIÊN TAI DO XÓI LỞ, BỒI TỤ GÂY RA 179

3.4.1 Quy trình công nghệ dự báo xói bồi hạ du sông Ba 179

3.4.1.1 Cơ sở khoa học xây dựng quy trình công nghệ dự báo 179

3.4.1.2 Quy trình công nghệ dự báo xói lở, bồi tụ ở các khu vực trọng điểm HDSB (xem Hình 118) 181 3.4.1.3 Trình tự các bước thực hiện trong quy trình công nghệ dự báo xói lở,

3.5 Nghiên cứu lập hành lang ổn định trong điều kiện chưa có công trình

chỉnh trị, bảo vệ bờ 185

3.5.1 Đặc điểm sạt lở HDSB 185

3.5.2 Mục đích xác định hành lang an toàn bờ sông 185

3.5.3 Tính toán xác định hành lang sạt lở bờ sông cho các khu vực trọng điểm 185

3.5.3.1 Các phương pháp xác định hành lang sạt lở (HLSL) áp dụng cho HDSB 185

3.5.3.2 Kết quả tính toán xác định hành lang sạt lở bờ sông tại các khu vực 186

3.6 KẾT LUẬN SƠ BỘ 187

Chương 4 189

NGHIÊN CỨU ĐỊNH HƯỚNG QUY HOẠCH CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ VÙNG TRỌNG ĐIỂM TRÊN SÔNG BA ĐOẠN TỪ GÀNH BÀ 189

ĐẾN CỬA BIỂN ĐÀ RẰNG 189

4.1 ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ SÔNG ĐÃ XÂY DỰNG Ở HẠ DU SÔNG BA 191

4.1.1 Khu vực Gành Bà – Định Thọ 191

4.1.2 Khu vực Hòa Thắng 191

4.1.3 Khu vực cầu Đà Rằng cũ 193

4.2 NGHIÊN CỨU NHỮNG YÊU CẦU CỦA CÁC NGÀNH KT-XH, CÁC DỰ ÁN QUY HOẠCH ĐỐI VỚI DÒNG SÔNG Ở HDSB 194

4.2.1 Yêu cầu thoát lũ 194

4.2.3 Yêu cầu phát triển đô thị 195

4.3 ĐỀ XUẤT QUY HOẠCH CHỈNH TRỊ SÔNG Ở HẠ DU SÔNG BA 195 4.3.1 Phương án 1 196

4.3.2 Phương án 2 206

4.4 ĐỀ XUẤT NHỮNG YÊU CẦU TRONG TƯ VẤN LẬP DỰ ÁN XÂY DỰNG CÁC CÔNG TRÌNH 210

4.4.1 Giải pháp kè mỏ hàn 211

4.4.2 Giải pháp kè lát mái 214

4.4.3 Giải pháp kè mềm 216

4.4.4 Giải pháp kè dạng tường đứng 217

4.4.5 Một số công nghệ tiên tiến bảo vệ bờ trên thế giới 219

4.4.6 Ứng dụng công nghệ mới, vật liệu mới vào xây dựng công trình bảo vệ bờ 222

4.4.6.1 Vải địa kỹ thuật 222

4.4.6.2 Cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT_DUL) 222

4.4.6.3 Cấu kiện Tsc-178 224

4.4.6.4 Thảm bê tông tự chèn P.Đ.TAC-M 225

4.4.6.5 Công nghệ Miclayco 227

4.4.6.6 Cấu kiện ACCROPODE 229

4.4.6.7 Công nghệ bảo vệ bờ Stabiplage 230

4.4.6.8 Thảm bê tông Fs 232

4.4.6.9 Công nghệ thi công trải vải địa kỹ thuật 233

4.4.6.10 Công nghệ thi công thảm đá 234

4.4.6.11 Công nghệ thi công thảm PDTAC-M 234

4.4.6.12 Công nghệ thi công cọc ván BTCT dự ứng lực 236

4.4.6.14 Công nghệ thi công thảm cát 237

4.4.7 Các kết cấu kè đề xuất 238

4.5 KẾT LUẬN SƠ BỘ 240

Chương 5 241

ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NHẰM ỔN ĐỊNH LÒNG DẪN SÔNG BA ĐOẠN TỪ GÀNH BÀ ĐẾN CỬA BIỂN ĐÀ RẰNG 241

5.1 TIẾN HÀNH CÔNG TÁC DỰ BÁO, DI DỜI VÀ XÁC ĐỊNH HÀNH LANG AN TOÀN SẠT LỞ 242

5.2 NGHIÊN CỨU ĐỊNH HƯỚNG QUY HOẠCH CHỈNH TRỊ SÔNG KHU VỰC HẠ DU SÔNG BA ĐOẠN TỪ GÀNH BÀ ĐẾN CỬA BIỂN ĐÀ RẰNG 242

5.3 NGHIÊN CỨU PHỐI HỢP VẬN HÀNH HỒ CHỨA THƯỢNG LƯU ĐỂ GIẢM NGẬP ÚNG, XÓI LỞ LÒNG DẪN HẠ LƯU 243

5.3.1 Đặc điểm mưa lũ và lũ lưu vực sông Ba và những vấn đề ảnh hưởng 243 5.3.2 Cơ sở lý luận của việc đề xuất phối hợp vận hành hồ chứa nước thượng lưu để giảm ngập, xói lở lòng dẫn HDSB 244

5.3.3 Tính toán các phương án phối hợp vận hành hồ chứa nước thượng lưu công trình phòng tránh lũ lụt HDSB 245

5.3.3.1 Các phương án đối với các công trình trên sông 245

5.3.3.1 Vai trò của các công trình thủy điện, thủy lợi tới hạ lưu sông Ba 245

5.4.1 Diễn biến cửa Đà Rằng 249

5.4.1.1 Hiện trạng xói lở, bồi tụ bờ biển, cửa sông Đà Rằng 249

5.4.1.2 Biến động bãi bồi ven biển cửa sông Đà Rằng 252

5.4.1.3 Hiện trạng và biến động địa hình đáy vùng ven biển cửa sông Đà Rằng 257

5.4.2 Đề xuất các nhóm giải pháp cho khu vực nghiên cứu 262

5.4.2.1 Nhóm giải pháp 1 264

5.4.2.2 Nhóm giải pháp 2 264

5.4.2.3 Lựa chọn phương án 264

5.5 KIẾN NGHỊ VỀ VẤN ĐỀ KHAI THÁC CÁT TRÊN HỆ THỐNG SÔNG ĐÀ RẰNG 265

5.6 QUI HOẠCH, KHAI THÁC HỢP LÝ GIAO THÔNG VẬN TẢI THUỶ ĐỂ ỔN ĐỊNH LÒNG DẪN HẠ DU SÔNG BA 267

5.6.1 Vai trò giao thông vận tải thủy (GTVTT) ở HDSB trong sự phát triển KT-XH của khu vực 267

5.6.1.1 Hiện trạng giao thông thủy 267

5.6.1.2 Khả năng khơi thông luồng lạch 267

5.6.2 Đề xuất phương án kỹ thuật 269

5.6.2.1 Nạo vét khơi thông luồng lạch 269

5.6.2.2 Xây dựng kè bảo vệ bờ ven sông Ba 269

5.6.2.3 Công trình ổn định luồng cửa biển 270

5.6.3 Dự kiến quy mô đầu tư 270

5.6.3.1 Nạo vét khơi thông đường thủy 270

5.6.3.2 Xây dựng kè bờ, san lấp sau kè, đường giao thông và các công trình phụ trợ khác (chiếu sang, lan can, thoát nước,… ) 2715.6.3.3 Giáo dục cộng đồng nghiêm chỉnh chấp hành Luật giao thông đường thủy nội địa 2725.7 XÂY DỰNG CHÍNH SÁCH, CƠ CHẾ QUẢN LÝ VÀ GIÁO DỤC CỘNG ĐỒNG TRONG PHÒNG TRÁNH VÀ GIẢM THIỂU THIỆT HẠI

DO BIẾN ĐỔI LÒNG DẪN 2735.7.1 Giáo dục nâng cao nhận thức của các tầng lớp nhân dân về phòng tránh giảm nhẹ thiên tai do sạt lở bờ sông 2735.7.1.1 Nội dung giáo dục nâng cao nhận thức về môi trường 2735.7.1.2 Phổ biến giáo dục về thiên tai do sạt lở bờ xảy ra, nguyên nhân và cách phòng tránh 2735.7.1.3 Giáo dục để nâng cao nhận thức về ý thức bảo vệ môi trường liên quan đến sạt lở bờ sông 2745.7.2 Quy hoạch liên ngành, liên tỉnh gắn với chiến lược quản lý phát triển bền vững lưu vực 2745.7.2.1 Những mục tiêu chủ yếu của việc quy hoạch liên ngành, liên tỉnh trong lưu vực Sông Ba và HDSB nói riêng 2745.7.2.2 Những phương hướng ưu tiên chủ yếu của quy hoạch liên ngành, liên tỉnh phù hợp với chiến lược quản lý phát triển bền vững lưu vực 2745.7.2.3 Quy hoạch đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững lưu vực 2755.7.3 Quản lý nhà nước đối với chiến lược phát triển bền vững lưu vực 2755.7.3.1 Quan điểm chung 2755.7.3.2 Những chính sách cơ bản Nhà nước cần ban hành để quản lý phát

5.7.4 Xây dựng hệ thống monitoring môi trường trong lưu vực và giám sát

biến đổi lòng dẫn ở HDSB 278

5.8 XÂY DỰNG VÀ KHAI THÁC TỐT CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ DỰ BÁO XÓI BỒI LÒNG DẪN HẠ DU SÔNG BA 279

5.8.1 Mục đích, yêu cầu xây dựng chương trình quản lý cơ sở dữ liệu (CSDL) 280

5.8.1.1 Mục đích 280

5.8.1.2 Yêu cầu 280

5.8.2 Ứng dụng chương trình quản lý CSDL của Đề tài 280

5.8.2.1 Thông tin trong Chương trình quản lý CSDL 280

5.8.2.2 Khả năng ứng dụng của Chương trình quản lý CSDL cho nghiên cứu, khai thác HDSB 282

5.8.3 Hướng dẫn cài đặt và sử dụng phần mềm Quản lý CSDL 283

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 297

A KẾT LUẬN 298

B KIẾN NGHỊ 302

Tài liệu tham khảo 304

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Đường kính trung bình cấp hạt d50 và độ chọn lọc S0 28

Bảng 2 Đặc điểm lưu vực sông Ba và các sông nhánh 29

Bảng 3 Lượng mưa trung bình nhiều năm các tháng (Đơn vị: mm) 32

Bảng 4 So sánh các đặc trưng thống kê tài nguyên nước mặt của sông Ba và các sông lớn tại Phú Yên 34

Bảng 5 Một số thông số chính hồ chứa nước tại thủy điện sông Ba Hạ 37

Bảng 6 Hệ thống đô thị của tỉnh Phú Yên đến năm 2020 41

Bảng 7 Thống kê tình hình xói lở tại cửa biển Đà Rằng 55

Bảng 8 Tọa độ mốc các mặt cắt ngang (hệ tọa độ VN2000) 67

Bảng 9 Thống kê các đặc trưng hình thái trên mặt bằng của những phân đoạn sông nghiên cứu 70

Bảng 10 Đặc trưng mực nước tại trạm Bãi Sạn trong thời gian khảo sát 83

Bảng 11 Đặc trưng lưu lượng tại trạm Bãi Sạn trong thời gian khảo sát 83

Bảng 12 Đặc trưng mực nước tại Cầu Đà Rằng trong thời gian khảo sát 84

Bảng 13 Đặc trưng lưu lượng tại Cầu Đà Rằng trong thời gian khảo sát 84

Bảng 14 Thống kê các yếu tố thủy lực ngang bãi già trên các mặt cắt ngang 93

Bảng 15 Lưu lượng bùn cát trung bình thực đo các năm tại trạm thủy văn Củng Sơn 94

Bảng 16 Lưu lượng nước trung bình ngày của năm 1986 ứng với các tần suất tại trạm thủy văn Củng Sơn 95

Bảng 17 Lưu lượng nước trung bình ngày của năm 2006 ứng với các tần suất

tại trạm thủy văn Củng Sơn 97

Bảng 18 Thống kê kết quả tính lưu lượng tạo lòng của 3 phương pháp 100

Bảng 19 Chỉ tiêu ổn định theo chiều dọc tại các mặt cắt tính toán 101

Bảng 20 Chỉ tiêu ổn định theo chiều ngang tại các mặt cắt tính toán 102

Bảng 21 Chỉ tiêu chiều rộng ổn định tại các mặt cắt tính toán 103

Bảng 22 Tổng hợp các chỉ tiêu ổn định tại các mặt cắt tính toán 104

Bảng 23 Thống kê kết quả cao trình mực nước tạo lòng và chiều rộng trung bình tạo lòng tại các mặt cắt tính toán 104

Bảng 24 Lượng mưa ngày lớn nhất (mm) ứng với tần xuất P% trên các trạm đo thuộc lưu vực sông Ba 105

Bảng 25 Thông số xói lở và thông số địa hình, dòng chảy tại từng mặt cắt ứng với các giai đoạn tính toán 175

Bảng 26 Các hệ số thực nghiệm, hệ số tương quan xác định được tương ứng với các giá trị khác nhau của n 176

Bảng 27 Kết quả tính toán xói lở cho từng mặt cắt tại khu vực sông Ba 178

Bảng 28 Tính y theo công thức kinh nghiệm 186

Bảng 29 Đường kính trung bình cấp hạt (d50) và độ chọn lọc (So) của trầm tích vùng ven biển cửa sông Đà Rằng 256

Bảng 30 Độ đục trung bình tháng, năm nhiều năm tại trạm Củng Sơn 256

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1 Mạng lưới sông và vị trí các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực

sông Ba [9] 5

Hình 2 Lưu vực sông Ba và khu vực nghiên cứu, vị trí các trạm biên thủy văn: Cũng Sơn và Phú Lâm 6

Hình 3 Bản đồ địa hình khu vực đoạn sông nghiên cứu từ gành Bà ra đến cửa biển Đà Rằng (Tp Tuy Hòa) Nguồn: Bản đồ tỉ lệ 1/50.000 năm 1972 7

Hình 4 Sơ đồ phương pháp luận trong nghiên cứu diễn biến lòng dẫn và hình thái sông 15

Hình 5 Sơ đồ vị trí địa lý lưu vực sông Ba 26

Hình 6 Sơ đồ các vị trí sạt lở trọng điểm 44

Hình 7 Bờ hữu sông Ba đoạn hạ lưu nhà máy thủy điện Sông Ba Hạ 45

Hình 8 Sạt lở bờ tả khu vực Gành Bà 47

Hình 9 Chân sườn dốc tại bờ Hữu 47

Hình 10 Sạt lở bờ tả khu vực nhà máy nước Hoà Thắng 48

Hình 11 Sạt lở bờ tả khu vực Hoà Thắng 48

Hình 12 Ngập lụt tại bờ Hữu khu vực cầu Mới 49

Hình 13 Ngập lụt tại bờ Tả khu vực cầu Mới 49

Hình 14 Sạt lở các tuyến đường giao thông sau lũ 7/11/2009 49

Hình 15 Sạt lở tại vị trí bờ hữu ngay cầu Đà Rằng 5/11/2009 50

Hình 16 Bãi nổi tại hạ lưu cầu Đà Rằng 10/9/2009 50

Hình 17 Ngập lụt tại hạ lưu sông Ba 3/11/2009 50

Hình 19 Bề mặt kè Bạch Đằng hư hại sau lũ 4/11/2009 52

Hình 20 Cửa biển Đà Rằng 53

Hình 21 Bãi cát tại cửa biển ĐR 53

Hình 22 Bờ bao kênh chính Bắc bị hư hại 57

Hình 23 Bờ bao kênh chính Nam bị hư hại 57

Hình 24 Đường giao thông khu vực hạ lưu sông Ba bị hư hại 7/11/2009 57

Hình 25 Khu vực gần chợ Trung tâm TP Tuy Hòa 59

Hình 26 Sông Đà Rằng trên ảnh AVNIR-2 thu nhận ngày 23/03/2009 62

Hình 27 Đường bờ năm 2000 62

Hình 28 Đường bờ năm 2009 62

Hình 29 Hiện tượng dịch chuyển lòng dẫn, đường bờ thay đổi trong khoảng thời gian từ 2000 – 2009 (nền ảnh năm 2009) 63

Hình 30 Những lạch sông mới hình thành (nền ảnh năm 2000) 64

Hình 31 Xu hướng xói lở dịch chuyển dần về phía hạ lưu theo hướng mũi tên (nền ảnh năm 2000) 65

Hình 32 Các cồn cát, cù lao năm 2009 so với năm 2000 (nền ảnh năm 2009) 65

Hình 33 Khu vực bờ kè cửa sông Đà Rằng (nền ảnh năm 2009) 66

Hình 34 Sơ đồ vị trí các mặt cắt ngang trên đoạn sông nghiên cứu 67

Hình 35 Sơ đồ phân chia các phân đoạn sông nghiên cứu 69

Hình 36 Mặt cắt ngang sông MC1-1 73

Hình 37 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC1-1 73

Hình 38 Mặt cắt ngang sông MC2-2 74

Hình 39 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC2-2 75

Hình 40 Mặt cắt ngang sông MC3-3 76

Hình 41 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC3-3 76

Hình 42 Mặt cắt ngang sông MC4-4 77

Hình 43 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC4-4 78

Hình 44 Mặt cắt ngang sông MC5-5 78

Hình 45 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC5-5 79

Hình 46 Mặt cắt dọc sông Ba theo đường lạch sâu và các đường mặt nước từ MC5-5 về MC1-1 80

Hình 47 Vị trí mặt cắt đo lưu lượng trên sông Đà Rằng 81

Hình 48 Mặt cắt ngang tại trạm đo Bãi Sạn 82

Hình 49 Mặt cắt ngang tại trạm đo cầu Đà Rằng 82

Hình 50 Phân bố lưu tốc dòng chảy thực đo trên mặt cắt ngang Bãi Sạn lúc 12h/6/11/2009 (ví dụ đại diện) 84

Hình 51 Phân bố lưu tốc dòng chảy thực đo trên mặt cắt ngang Cầu Đà Rằng lúc 18h/6/11/2009 (ví dụ đại diện) 85

Hình 52 Đường quá trình mực nước giờ tại hai mặt cắt trong thời gian khảo sát 85

Hình 53 Biểu đồ quan hệ (H-Q)giờ trong thời gian khảo sát tại mc Bãi Sạn 86

Hình 54 Biểu đồ quan hệ (H-Q)giờ trong thời gian khảo sát tại mặt cắt Cầu Đà Rằng 86

Hình 55 Mặt cắt ngang sông MC1-1 88

Hình 57 Mặt cắt ngang sông MC2-2 89

Hình 58 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC2-2 89

Hình 59 Mặt cắt ngang sông MC3-3 90

Hình 60 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC3-3 90

Hình 61 Mặt cắt ngang sông MC4-4 91

Hình 62 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC4-4 91

Hình 63 Mặt cắt ngang sông MC5-5 92

Hình 64 Quan hệ (H~~Q)ổn định trên mặt cắt MC5-5 92

Hình 65 Đường tần suất lý luận lưu lượng nước trung bình ngày năm 1986 theo phương pháp PIII 95

Hình 66 Đường tần suất lý luận lưu lượng nước trung bình ngày năm 2006 theo phương pháp PIII 96

Hình 67 Biểu đồ diễn biến tích số m i i i J Q P  năm 1986 tại trạm Củng Sơn 98 Hình 68 Biểu đồ diễn biến tích số m i i i J Q P  năm 2006 tại trạm Củng Sơn 99 Hình 69 Sơ đồ phân bố trầm tích, phân bố dòng chảy và hướng vận chuyển bùn cát tại cửa sông Đà Rằng [10] 113

Hình 70 Hình dạng cửa sông Đà Rằng qua các thời kỳ [1] 116

Hình 71 Lưới tính toán sử dụng trong MIKE 21C 130

Hình 72 Minh họa lí thuyết dòng chảy vòng (dòng thứ cấp) tại đoạn sông cong 131

Hình 73 Ứng suất tiếp đáy của phần tử bùn cát 135

Hình 74 Định nghĩa tốc độ xói E (E phụ thuộc vào sự thay đổi cao trình đáy sông, vận chuyển bùn cát, và độ sâu sát bờ) 138

Hình 75 Sông Ba, ảnh chụp vào tháng 1/2010, mùa kiệt 140

Hình 76 Sông Ba, ảnh chụp vào tháng 5/11/2009, mùa lũ 141

Hình 77 Lưới cong trực giao xây dựng cho mô hình MIKE 21C 142

Hình 78 Địa hình nội suy đầu vào mô hình toán 142

Hình 79 Đường quá trình lưu lượng và mực nước từ 24/11 - 27/11 năm 2008 143

Hình 80 Đường quá trình lưu lượng và mực nước từ ngày 2/11 - 7/11 năm 2009 144

Hình 81 Đường quá trình lưu lượng và mực nước thực đo và tính toán (trạm Phú Hòa) 146

Hình 82 Vị trí các thời điểm trích kết quả năm 2008 để phân tích 148

Hình 83 Phân bố trường vận tốc lúc 0h ngày 25/11/2008 148

Hình 84 Phân bố trường vận tốc lúc 15h ngày 26/11/2008 149

Hình 85 Phân bố trường vận tốc lúc 13h ngày 27/11/2008 149

Hình 86 Vị trí các thời điểm trích kết quả năm 2009 để phân tích 150

Hình 87 Phân bố trường vận tốc lúc 0h ngày 03/11/2009 151

Hình 88 Phân bố trường vận tốc lúc 23h ngày 03/11/2009 151

Hình 89 Phân bố trường vận tốc lúc 19h ngày 05/11/2009 152

Hình 90 Địa hình đáy hiện trạng trước mùa lũ 2008 154

Hình 91 Địa hình đáy hiện trạng sau mùa lũ năm 2008 155

Hình 92 Phân bố diễn biến xói bồi lòng dẫn sau mùa lũ 2008 155

Hình 93 Vị trí mặt cắt khảo sát địa hình năm 2008 và 2009 156

Hình 95 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC2 157

Hình 96 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC3 157

Hình 97 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC4 157

Hình 98 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC5 158

Hình 99 Địa hình đáy hiện trạng sau mùa lũ năm 2009 158

Hình 100 Phân bố xói bồi lòng dẫn sau trận lũ năm 2009 159

Hình 101 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC1 159

Hình 102 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC2 160

Hình 103 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC3 160

Hình 104 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC4 160

Hình 105 Diễn biến lòng dẫn tại mặt cắt ngang MC5 161

Hình 106 Vị trí các thời điểm trích kết quả năm 2008 để phân tích 162

Hình 107 Phân bố trường vận tốc lúc 0h ngày 25/11/2008 163

Hình 108 Phân bố trường vận tốc lúc 15h ngày 26/11/2008 163

Hình 109 Phân bố trường vận tốc lúc 13h ngày 27/11/2008 164

Hình 110 Vị trí các thời điểm trích kết quả năm 2009 để phân tích 165

Hình 111 Phân bố trường vận tốc lúc 0h ngày 03/11/2009 165

Hình 112 Phân bố trường vận tốc lúc 23h ngày 03/11/2009 166

Hình 113 Phân bố trường vận tốc lúc 19h ngày 05/11/2009 166

Hình 114 Quan hệ giữa Btdi với đại lượng Xi ứng với n = 0,4 176

Hình 115 Biểu đồ quan hệ giữa Ro và n 177

Hình 116 Biểu đồ quan hệ giữa sai số bình phương trung bình nhỏ nhất với

các giá trị khác nhau của n 177

Hình 117 Phạm vi xói lở tính toán theo công thức kinh nghiệm 179

Hình 118 Quy trình công nghệ dự báo sạt lở bờ HDSB 181

Hình 119 Sơ đồ các bước thực hiện phương pháp Địa vật lý 182

Hình 120 Sơ đồ các bước thực hiện phương pháp phân tích ảnh viễn thám 183 Hình 121 Sơ đồ các bước thực hiện phương pháp điều tra thực tế và phân tích tài liệu thực đo 183

Hình 122 Sơ đồ các bước thực hiện phương pháp mô hình toán MIKE 21C 184

Hình 123 Hành lang thoát lũ khu vực hạ du sông Ba 186

Hình 124 Sơ đồ vị trí các khu vực sạt lở trọng điểm 190

Hình 125 Công trình bảo vệ bờ hiện hữu khu vực Hòa Thắng 192

Hình 126 Kè sông Chùa – Bạch Đằng 193

Hình 127 Kè Bạch Đằng 193

Hình 128 Bờ Nam sông thượng lưu chân cầu 193

Hình 129 Bờ kè Nam thành phố Tuy Hòa 193

Hình 130 Sơ đồ vị trí bố trí các công trình chỉnh trị tại KV Gành Bà - MC5-5 199

Hình 131 Sơ đồ vị trí bố trí các công trình chỉnh trị tại KV Định Thọ - MC4-4 200

Hình 132 Sơ đồ vị trí bố trí các công trình chỉnh trị tại KV Hòa Thắng – MC3-3 203

Hình 133 Sơ đồ vị trí bố trí các công trình chỉnh trị tại KV cầu Đà Rằng–

MC1-1 205

Hình 134 Sơ đồ vị trí bố trí các công trình chỉnh trị tại chân cầu Đà Rằng 206 Hình 135 Địa hình đáy sau khi nạo vét, cải tạo (chưa có ảnh hưởng của các trận lũ) 210

Hình 136 Hệ thống mỏ hàn 211

Hình 137 Cấu tạo mỏ hàn 213

Hình 138 Kè mỏ hàn [14] 213

Hình 139 Mỏ hàn cọc [14] 213

Hình 140 Cấu tạo kè lát mái 214

Hình 141 Kè lát mái [14] 214

Hình 142 Kè hộ chân lát mái [14] 215

Hình 143 Đá lát khan [14] 216

Hình 144 Cụm cây gây bồi 216

Hình 145 Mỏ hàn cọc 217

Hình 146 Kết cấu kè tường đứng trên nền cọc 218

Hình 147 Tường cừ BTCT dự ứng lực 219

Hình 148 Sản xuất và thi công cọc ván BTCT- DUL 223

Hình 149 Kè sử dụng cọc BTCT_ DUL 223

Hình 150 Sơ đồ thi công cọc BTCT_ DUL 223

Hình 151 Sản xuất và lắp ghép cấu kiện Tsc-178 224

Hình 152 Viên thảm P.Đ.TAC-M 225

Hình 154 Thi công thả thảm P.Đ.TAC-M xuống lòng sông 226Hình 155 Kè chắn sóng tại Đông Hòa, Cần Giờ TpHCM (2004, 2005) 229Hình 156 Đê chắn sóng Dung Quất với cấu kiện ACCROPODE 229Hình 157 Công nghệ Stabiplage chống xói lở bờ biển tại Lộc An 230Hình 158 Kè bảo vệ bờ biển khu du lịch Đồi Dương - Phan Thiết 230Hình 159 Bảo vệ bờ bằng công nghệ thảm bê tông Fs 232Hình 160 Thiết bị thi công trải vải lọc 233Hình 162 Trình tự thi công thả thảm đá 234Hình 161 Công nghệ thi công thả thảm đá 234Hình 163 Trình tự thi công thả thảm PDTac-M 235Hình 164 Trình tự thi công cọc ván BTCT dự ứng lực 236Hình 165 Tàu đóng cọc chiều dài lớn 237Hình 166 Sơ đồ thi công thảm cát 237Hình 167 Mẫu kè đề xuất loại 1 238Hình 168 Mẫu kè đề xuất loại 2 239Hình 169 Mẫu kè đề xuất loại 3 239Hình 170 Sơ đồ phân vùng mặt cắt tính toán bồi – xói ven biển cửa sông Đà Rằng 258Hình 171 Sơ đồ vị trí các ô tính toán bồi xói khu vực cửa Đà Rằng 261Hình 172 Diễn biến đường bờ trong trường hợp không có công trình 262Hình 173 Diễn biến đường bờ trong trường hợp có công trình 262

Hình 174 Mặt bằng quy hoạch tổng thể hạ lưu sông Ba 272

BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CÁC KÝ HIỆU CHUYÊN MÔN

5 Độ sâu trung bình mặt cắt ngang (m) h

6 Lưu lượng dòng chảy (m3

DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA CHÍNH

1 PGS.TS Hoàng Văn Huân Viện Kỹ thuật Biển

2 ThS Đinh Vũ Quang Bình Viện Kỹ thuật Biển

3 ThS Nguyễn Bá Cao Viện Kỹ thuật Biển

4 ThS Trịnh Công Dân Viện Kỹ thuật Biển

5 ThS Hoàng Đức cường Viện Kỹ thuật Biển

6 TS Nguyễn Hữu Nhân Viện Kỹ thuật Biển

7 ThS Lê Văn Tuấn Viện Kỹ thuật Biển

8 KS Bùi Văn Hùng Viện Kỹ thuật Biển

9 KS Nguyễn Văn Điển Viện Kỹ thuật Biển

10 KS Lê Trần Phú Viện Kỹ thuật Biển

11 KS Trương Đình Khai Sở TN&MT Phú Yên

12 KS Trần Công Danh tượng, Thủy văn Phú Yên Trung tâm dự báo Khí

13 TS Lâm Đạo Nguyên Viện Địa lý Tài nguyên

TPHCM

14 CN Lê Thị Phương Viện Địa lý Tài nguyên

TPHCM

LỜI NÓI ĐẦU Dòng sông là sản vật của quá trình tác động qua lại giữa dòng nước và

lòng sông trong điều kiện tự nhiên và dưới tác động của con người

Loài người từ cổ chí kim đã lấy hai bên bờ sông làm trung tâm sinh tồn

và phát triển Do đó dòng sông có ảnh hưởng rất sâu xa đối với hoạt động của con người Dòng sông có hai mặt đối lập: lợi và hại Đấu tranh để biến mặt hại thành mặt lợi là một trong những nội dung chủ yếu của con người đấu tranh với thiên nhiên Trong quá trình đấu tranh với thiên nhiên, con người đã từng bước tích lũy được những tri thức và đã được hệ thống hóa:

Đầu tiên là hệ thống tri thức và phương diện kỹ thuật công trình trị sông Thứ đến là hệ thống tri thức về quy luật và quá trình diễn biến của dòng sông

Đối với sông, xói bồi là kết quả của quá trình tác động qua lại giữa dòng nước và lòng sông được thực hiện qua bước chuyển động của bùn cát Xói bồi lòng sông thay đổi theo thời gian và không gian, tạo nên sự vận động của dòng sông theo hai hướng: hướng ngang (trên mặt bằng) và hướng dọc (theo chiều sâu) Đó chính là quá trình diễn biến lòng sông

Một nhà triết học cổ Hy Lạp đã nói “Không ai tắm hai lần trong cùng

một dòng sông” Đúng vậy, dòng sông luôn luôn biến đổi khôn lường theo

một qui luật riêng của nó, nếu hiểu và nắm vững qui luật vận động của chúng thì con người mới có thể tác động một cách có phương pháp khoa học, mới mong chinh phục được dòng sông để phục vụ con người

Sông Ba (Sông Đà Rằng), con sông lớn nhất chảy qua trung tâm tỉnh Phú Yên đặc biệt đoạn từ Gành Bà đến cửa biển Đà Rằng qua các huyện Phú Hòa, Tuy Hòa và Thành phố Tuy Hòa có tầm quan trọng đặc biệt đối với việc phát

Yên Đây là tuyến thoát lũ, bảo vệ an toàn thành phố Tuy Hòa, cung cấp nước tưới nông nghiệp cho cả một vùng rộng lớn và ổn định tuyến giao thông huyết mạch nơi đường sắt, đường bộ Bắc Nam đi qua

Cùng với lũ lụt, xói lở và bồi tụ đã làm thay đổi hướng dòng chảy là một trong những tác nhân chính gây nên sạt lở bờ, uy hiếp đến tính mạng và tài sản của nhân dân và Nhà nước Chính những thiên tai trên đã làm chậm lại tốc

độ phát triển kinh tế của tỉnh nhà cũng như sự phát triển ổn định và bền vững Vấn đề qui hoạch chỉnh trị sông cửa sông Đà Rằng đặt ra một yêu cầu rất cao là phải ổn định đường bờ, tuyến luồng phục vụ đa mục tiêu, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững.Vì vậy việc nghiên cứu tìm ra các giải pháp kỹ thuật hợp lý nhằm ngăn ngừa, giảm nhẹ thiên tai do xói lở, bồi tụ gây ra từng bước ổn định lòng dẫn đoạn sông nghiên cứu từ đập Đồng Cam đến cửa biển Đà Rằng là yêu cầu cần thiết, cấp bách

Do vấn đề nghiên cứu khá lớn, có nhiều vấn đề khoa học phức tạp bao gồm sông, cửa sông, ven biển ở hạ lưu sông Ba cho nên đề tài nghiên cứu được chia làm 2 giai đoạn Giai đoạn 1: Tập trung nghiên cứu từ Gành Bà ra cửa biển Đà Rằng với đề tài: “Nghiên cứu đề xuất định hướng các giải pháp khoa học-công nghệ để phòng chống sạt lở bờ, vét dòng chảy phù hợp để ổn định lòng dẫn sông Ba đoạn từ Gành Bà ra cửa biển Đà Rằng (giai đoạn 1)”,

sẽ bước đầu giải quyết được các yêu cầu trên

Báo cáo tổng hợp khoa học kỹ thuật của đề tài bao gồm các chương;

Mở đầu

Chương 1:

Chương 2

Chương 3:

Chương 4:

Chương 5:

Kết luận và kiến nghị; Phụ lục, tài liệu tham khảo

Trong quá trình thực hiện đề tài với kinh phí và thời gian có hạn, vấn đề nghiên cứu rộng và phức tạp, tập thể thực hiện đề tài và các cộng tác viên đã

cố găng khắc phục khó khăn, đảm bảo thực hiện đầy đủ nội dung được đặt ra góp phần làm rõ thêm những vấn đề khoa học trong nghiên cứu động lực sông

và nghiên cứu chỉnh trị sông,

Đạt được kết quả hôm nay tập thể thực hiện đề tài vô cùng biết ơn Ban Giám đốc, Phòng Quản lý khoa học, Phòng Kế hoạch-Tài chính và các đơn vị

có liên quan thuộc Sở Khoa học và Công nghệ Phú Yên, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, Viện Kỹ thuật Biển đã tạo điều kiện và giúp đỡ để cho đề tài được hoàn thành Nhân đây chúng tôi chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các đồng nghiệp trong và ngoài Viện đã phối hợp và hợp tác chặt chẽ trong quá trình thực hiện đề tài

Ban chủ nhiệm Đề tài

MỞ ĐẦU

0.1 MỘT SỐ NÉT TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

0.1.1 Tầm quan trọng của đối tượng nghiên cứu

Hình 1 Mạng lưới sông và vị trí các trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực

sông Ba [9]

Lưu vực sông Ba là một lưu vực lớn thứ 6 trong 9 lưu vực sông lớn ở Việt Nam, thuộc địa phận của 4 tỉnh: Gia Lai, Đắk Lắk, Phú Yên và một phần nhỏ thuộc Kon Tum

Hình 2 Lưu vực sông Ba và khu vực nghiên cứu, vị trí các trạm biên thủy

văn: Cũng Sơn và Phú Lâm

Sông Ba bắt nguồn từ dãy núi Ngọc Rô cao trên 1519 m, thuộc địa phận tỉnh Kon Tum Sông Ba còn gọi là Eapa ở thượng lưu và sông Đà Rằng ở hạ lưu, đây là con sông lớn nhất miền Trung, diện tích lưu vực: 13.900 km2, tập trung ở Gia Lai, Kom Tum, Đắk Lắk , phần diện tích ở Phú Yên có 2.420

km2, chiếm 18,3% Trong đó có 352.811 ha đất nông nghiệp với hơn 1,4 triệu dân chuyên canh tác Chiều dài sông 374 km, phần trong tỉnh Phú Yên dài 90

km

Sông Ba có tiềm năng thủy lợi lớn, tổng lượng nước đổ ra biển hàng năm

là 9,7 tỷ m³ Các phụ lưu quan trọng nhất của sông Ba là sông Ba Ayun (hợp lưu với sông Ba ở ranh giới giữa hai huyện Ayun Pa và Ia Pa), sông Krong H’Năng (hợp lưu với Đà Rằng ở ranh giới giữa Gia Lai và Phú Yên) và sông Hinh (hợp lưu huyện Sông Hinh) Sông Ba cung cấp nước hàng năm cho đồng bằng Tuy Hòa, với diện tích hơn 20.000 ha, vựa lúa lớn nhất miền Trung Việt Nam

Hình 3 Bản đồ địa hình khu vực đoạn sông nghiên cứu từ gành Bà ra đến cửa biển Đà Rằng (Tp Tuy Hòa) Nguồn: Bản đồ tỉ lệ 1/50.000 năm 1972

Trong những năm qua có nhiều nghiên cứu về thủy văn, nguồn nước, dòng chảy, tài nguyên nước lưu vực sông Ba Các đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước, cấp Bộ và cấp tỉnh đã và đang thực hiện Ngoài ra còn có một số bài báo cũng đã đề cập đến lưu vực sông Ba cũng như các nhu cầu phát triển trên khu vực Nhìn chung các nghiên cứu đó đã phản ảnh được nhu cầu cần phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) trên lưu vực và khu vực ven biển cũng như cung cấp thông tin khoa học cho các nhà hoạch định chính sách từ Trung ương đến địa phương Trong những nghiên cứu đó có thể kể đến những đề tài,

dự án nội bật như sau:

- Đề tài nghiên cứu dự báo phòng chống sạt lở bờ sông hệ thống sông miền Trung (phần Nam Trung Bộ - từ Bình Định đến Bình Thuận), 1999-

2000, do PGS.TS Đỗ Tất Túc làm chủ nhiệm – ĐHTL Hà Nội

Đề tài đã nêu lên thực trạng sạt lở bờ sông và các công trình chỉnh trị trong khu vực nghiên cứu, đặc biệt sông Ba đoạn từ đập Đồng Cam ra đến cửa sông và bước đầu nêu lên các nguyên nhân sạt lở

Về dự báo: bước đầu sơ bộ dự báo xu thế sạt lở, chưa thể dự báo sạt lở

bờ sông bằng mô hình toán (đặc biệt là xói ngang)

Bước đầu đề xuất giải pháp công trình đối với những vị trí sạt lở ở hạ lưu sông Ba

- Đề tài độc lập cấp Nhà nước: “Nghiên cứu luận cứ khoa học cho các giải pháp phòng tránh, hạn chế hậu quả lũ lụt lưu vực sông Ba” do PGS.TSKH Nguyễn Văn Cư làm chủ nhiệm (2003)

Mục tiêu của đề tài là: (i) cung cấp luận cứ khoa học về lũ lụt, và diễn biến lũ lụt phục vụ quy hoạch tổng thể phát triển KT-XH, phòng tránh giảm nhẹ thiên tai lũ lụt lưu vực sông Ba; (ii) Đề xuất các giải pháp khoa học công

nghệ phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai lũ lụt các tỉnh trong khu vực nghiên cứu

- Đề tài KC 08.25 “ Nghiên cứu giải pháp tổng thể sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường lưu vực sông Ba & sông Côn” của Viện Địa lý, năm 2006 cũng có đề cập sơ bộ xói lở, bồi tụ hạ du sông Ba, các vấn đề nghiên cứu mang tính định hướng, chung chung chưa đi vào các nghiên cứu

về diễn biến, hình thái và quy hoạch chỉnh trị,

- “Phân tích một số đặc trưng động lực ảnh hưởng đến diễn biến hình thái cửa sông Đà Rằng, tỉnh Phú Yên” do các tác giả PGS.TS Lê Đình Thành, ThS Phạm Thu Hương, PGS.TS Vũ Thanh Ca thực hiện năm 2008

Đề tài đã đạt được các kết quả tính toán xác định một số đặc trưng thủy động lực ảnh hưởng đến diễn biến hình thái cửa sông Đà Rằng, tỉnh Phú Yên Các kết quả tính toán các đặc trưng chế độ lưu lượng nước, lượng vận chuyển bùn cát từ thượng nguồn, gió, sóng, thủy triều là những thông số đầu vào và các điều kiện biên cần thiết trong việc giải bài toán xác định sự biến đổi của hình thái vùng cửa sông và bờ biển tại theo phương pháp mô hình toán Các kết quả tính toán dự báo diễn biến hình thái cửa sông và ven biển trong các điều kiện có và không có công trình có sử dụng các thông số này sẽ được dùng để thiết kế các công trình chỉnh trị vùng cửa sông và ven biển

- Các nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Hữu Khải và các cộng sự: Bài toán điều tiết lũ liên hồ chứa sông Ba và các vấn đề liên quan, Tuyển tập hội thảo Chương trình khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước KC.08/06-10, Hà Nội, 2009; Xác định dòng chảy lũ đến các hồ chứa lưu vực sông Ba, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 25,

số 3S(2009); Tổ hợp lũ và điều tiết lũ liên hồ chứa sông Ba, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 390-396;

Phân kỳ lũ lưu vực sông Ba, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 283-289;…

- “Quy hoạch bậc thang thủy điện sông Ba” do Công ty Tư vấn Xây dựng Điện I (PECC1) thực hiện năm 2002

- Các đề tài, dự án đầu tư xây dựng do tỉnh đảm nhận cũng chưa có nghiên cứu đầy đủ, các vấn đề liên quan xói bồi, diễn biến lòng dẫn cũng như

dự báo mà chỉ có đưa ra các giải pháp mang tính chất cục bộ, tạm thời cho giải pháp tình thế Các dự án chỉnh trị, bảo vệ bờ, chỉnh trang đô thị khu vực cửa sông Ba đã và đang thi công,…

Các vấn đề nghiên cứu ở hạ du sông Ba về diễn biến, hình thái, về nguyên nhân cơ chế xói bồi, về dự báo, động lực học và vận chuyển bùn cát

và sóng cửa sông, ven biển cũng như các giải pháp khoa học công nghệ (KHCN) ổn định lòng dẫn sông và cửa sông chưa được nghiên cứu sâu, chưa

đi vào định lượng, đặc biệt là vấn đề dự báo xói bồi mà chỉ mới mang tính định tính mô tả còn thiếu các giải pháp đồng bộ, hữu hiệu

Có thể nói, các đề tài, dự án trên đã cung cấp những cơ sở khoa học, những định hướng và những tác dụng nhất định trong phát triển kinh tế xã hội trong khu vực Tuy nhiên, công tác chỉnh trị đoạn sông Ba từ gành Bà ra đến cửa Đà Rằng chưa được đề cập nghiên cứu một cách thấu đáo và chưa phát huy tốt việc áp dụng chỉnh trị sông vào bảo vệ bờ, đặc biệt là những khu vực xói lở trọng điểm gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của người dân ở khu vực này

0.1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Sông Ba (Sông Đà Rằng), con sông lớn nhất chảy qua trung tâm tỉnh Phú Yên đặc biệt đoạn từ Gành Bà đến cửa biển Đà Rằng, sông chảy qua các

đối với việc phát triển KT-XH, phòng chống thiên tai, bảo vệ môi trường của tỉnh Phú Yên Đây là tuyến thoát lũ, bảo vệ an toàn thành phố Tuy Hòa, cung cấp nước tưới nông nghiệp cho cả một vùng rộng lớn và ổn định tuyến giao thông huyết mạch nơi đường sắt, đường bộ Bắc Nam đi qua

Tính phức tạp của đoạn sông nghiên cứu thể hiện ở chỗ:

- Đây là đoạn sông miền núi quá độ chuyển tiếp ngắn đến vùng cửa sông, lòng sông dốc và không ổn định, thời gian tập trung lũ nhanh

- Đoạn sông chịu ảnh hưởng đồng thời của điều tiết thượng nguồn (bởi đập Đồng Cam) và thủy triều Vùng cửa biển Đà Rằng có nhiều bãi, dịch chuyển hỗn loạn theo thời gian và không gian (mùa và nhiều năm) và là một cửa sông rất phức tạp về mặt biến hình lòng sông ở Việt Nam

Trong thời gian qua, vào mùa lũ xói lở bờ trên đoạn sông này diễn ra khá mãnh liệt trên cả phương diện không gian và thời gian: Sạt lở đất ở Hoà Định, Hòa Thắng, Hòa An - huyện Phú Hòa làm mất hơn 400 ha đất (từ 1993 đến nay); Sạt lở bờ đã tiến sát có nguy cơ phá huỷ đoạn đường Quốc lộ 1 cũ khu vực Phú Lâm - huyện Tuy Hòa,

Vùng cửa sông Đà Rằng vào các mùa gió chướng, gió Tây Nam có sự bồi lấp, dịch chuyển của các cồn lạch khá lớn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuyến giao thông thủy ra vào các cảng bên trong gây cản trở quá trình phát triển KT-XH

Cùng với lũ lụt, xói lở và bồi tụ đã làm thay đổi hướng dòng chảy là một trong những tác nhân chính gây nên sạt lở bờ, uy hiếp đến tính mạng và tài sản của nhân dân và Nhà nước Chính những thiên tai trên đã làm chậm lại tốc

độ phát triển kinh tế của tỉnh nhà cũng như sự phát triển ổn định và bền vững Vấn đề quy hoạch chỉnh trị sông cửa sông Đà Rằng đặt ra một yêu cầu rất cao là phải ổn định đường bờ, tuyến luồng phục vụ đa mục tiêu, phục vụ

phát triển KT-XH một cách bền vững Vì vậy việc nghiên cứu tìm ra các giải

pháp kỹ thuật hợp lý nhằm ngăn ngừa, giảm nhẹ thiên tai do xói lở, bồi tụ gây

ra từng bước ổn định lòng dẫn đoạn sông nghiên cứu từ đập Đồng Cam đến cửa biển Đà Rằng là yêu cầu cần thiết, cấp bách

Do vấn đề nghiên cứu khá lớn, có nhiều vấn đề khoa học phức tạp bao gồm sông, cửa sông, ven biển ở hạ lưu sông Ba cho nên đề tài nghiên cứu được chia làm 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Tập trung nghiên cứu từ Gành Bà ra cửa biển Đà Rằng với

đề tài: “Nghiên cứu đề xuất định hướng các giải pháp khoa học-công nghệ để phòng chống sạt lở bờ, vét dòng chảy phù hợp để ổn định lòng dẫn sông Ba đoạn từ Gành Bà ra cửa biển Đà Rằng (giai đoạn 1)”

Giai đoạn 2: Tập trung nghiên cứu chế độ thủy động lực, vận chuyển

bùn cát & các giải pháp ổn định cửa biển Đà Rằng

Sau đây đề cương tập trung nghiên cứu giải quyết đoạn sông từ Gành Bà

- cửa biển (giai đoạn 1)

0.1.3 Các lĩnh vực nghiên cứu chính của đề tài

- Nghiên cứu diễn biến lòng dẫn, đặc điểm hình thái

- Nghiên cứu động lực học dòng chảy dọc sông nghiên cứu dưới tác động các công trình thượng nguồn

- Nghiên cứu dự báo xói lở, bồi tụ lòng dẫn

- Nghiên cứu các phương án chỉnh trị sông với việc ứng dụng công nghệ mới, vật liệu mới

- Nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến xói bồi biến hình lòng dẫn ( nội sinh & ngoại sinh, chủ quan & khách quan)

Các lĩnh vực trên sẽ được hội nhập với nhau, tương tác lẫn nhau, bổ sung cho nhau cho nên vấn đề là chúng ta cần tìm hiểu, tiếp cận để từng bước giải quyết được các vấn đề đã đặt ra

0.1.4 Cách tiếp cận

(i) Cách tiếp cận thứ nhất: Diễn biến lòng dẫn thực chất là kết quả tương

tác giữa dòng nước và lòng dẫn Hai yếu tố đó luôn luôn cấu thành trong không gian và thời gian, chịu nhiều tác nhân của điều kiện tự nhiên và nhân sinh Với các hệ thống sông khác nhau thì tính phức tạp cũng không giống nhau đặc biệt càng rõ hơn khi phần hạ du chịu sự ảnh hưởng trực tiếp sự điều tiết và làm việc của các công trình thượng nguồn Cách tiếp cận ở đây thực chất phải xuyên suốt quan điểm: thực tế, hệ thống, toàn diện và tổng hợp trong đó việc tiếp ứng hệ thống liên ngành dùng công nghệ GIS là hợp lý để đánh giá bao quát được nguyên nhân, quy luật diễn biến lòng dẫn, định hướng quy hoạch chỉnh trị ổn định lòng dẫn phục vụ phát triển kinh tế xã hội ở các khu vực

Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu diễn biến lòng dẫn và công trình chỉnh trị hạ

du sông Ba được trình bày ở Hình 4

(ii) Cách tiếp cận thứ hai không thể thiếu được đó là kế thừa: các

phương pháp từ tài liệu, cơ sở dữ liệu đã có phục vụ cho nghiên cứu Với cách tiếp cận này cho phép đề tài tiết kiệm rất nhiều công sức và phát huy một cách tối đa những kết quả của thế hệ đi trước đã nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài được thực hiện với phần thượng nguồn là đập Đồng Cam, và phần hạ nguồn là cửa sông Đà Rằng

Đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu của đề tài: lòng dẫn, dòng chảy lũ

Đề tài giải quyết các vấn đề theo trình tự sau:

- Phân tích đánh giá nguyên nhân, quy luật diễn biến lòng dẫn hạ du hệ thống sông Ba bao gồm: cập nhật và thu thập dữ liệu; lưu trữ, quản lý tài liệu; Giải quyết mối quan hệ dòng chảy và lòng dẫn, đặc biệt chú ý biến đổi lòng dẫn với các kịch bản khai thác khác nhau

- Tiếp theo phải xây dựng định hướng quy hoạch chỉnh trị sông ở hạ du sông

Ba trên cơ sở kết quả nghiên cứu nguyên nhân, quy luật diễn biến lòng dẫn có

sự hỗ trợ nghiên cứu trên mô hình vật lý ở những khu vực biến đổi lòng dẫn mạnh

Hình 4 Sơ đồ phương pháp luận trong nghiên cứu diễn biến lòng dẫn và hình

thái sông

Có file hình 4 riêng, in ra đóng vào

0.2 NHỮNG CĂN CỨ VÀ CƠ SỞ PHÁP LÝ

- Căn cứ vào quyết định số 2863/QĐ-BNN-TCCB ngày 18/9/2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát Triển Nông Thôn qui định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Viện Kỹ thuật Biển.

- Căn cứ vào giấy chứng nhận đăng ký hoạt động khoa học và công nghệ số đăng ký A.770 của Bộ trưởng Bộ Khoa học Công Nghệ ngày 29/10/2008 của Viện

Kỹ Thuật Biển.

- Căn cứ vào Hợp đồng số 25/SKHCN ngày 26/12/2008 giữa Sở KH&CN Phú Yên và Viện Kỹ thuật Biển về thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp khoa học công nghệ để phòng chống sạt lở bờ, vét dòng chảy phù hợp để ổn định lòng dẫn sông Ba đoạn từ Gành Bà ra cửa biển Đà Rằng (giai đoạn 1)”

0.3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

0.3.1 Mục tiêu

1 Đánh giá được hiện trạng diễn biến đoạn hạ lưu sông Ba từ Gành Bà

ra cửa biển Đà Rằng

2 Xác định nguyên nhân diễn biến lòng sông (xói lở, bồi lắng)

3 Đề xuất được các giải pháp khoa học công nghệ chỉnh trị nhằm ổn định lòng dẫn đảm bảo phát triển bền vững KT-XH và bảo vệ môi trường hạ lưu sông Ba

0.3.2 Nội dung

A Xây dựng được bức tranh toàn cảnh hiện trạng xói lở, bồi tụ trên toàn

hệ thống sông thuộc hạ du sông Ba trên đoạn từ Gành Bà đến cửa biển Đà Rằng:

* Tổng hợp, phân tích, đánh giá các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay về lòng dẫn và biến đổi lòng dẫn ở hạ du sông Ba từ tài liệu thu thập: